三坐标测量机检测同轴度的方法研究

张斌 李小涛

摘 要：本文主要分析了同轴度的概念，以及同轴度检测误差的影响因素，对三坐标测量机检测同轴度的方法进行研究，以期为相关工作人员提供参考。

关键词：三坐标测量机;同轴度;检测方法

1 绪论

现如今，三坐标测量机被广泛运用于塑胶、电子及机械行业，是目前测量物体尺寸、形状及位置等数据信息最有效的方法之一，其能够将较为复杂的测量任务从数小时缩短到几分钟内完成，作为工业生产中一种重要的测量手段，有着其他测量设备无可比拟的作用。采用三坐标测量机对同轴度进行检测，不仅方便直观，还能够获取更高精度的测量结果。但在实施具体的测量过程中，需依据不同的情况来选择不同的检测方式，特别在检测结果方面，为了确保检测数据的准确性和真实性，需严格按照每一种箱体的精度及加工要求，对现有检测方法加以改进，以便获取更合理及科学的数据。本文基于同轴度测量误差问题，对三坐标测量机检测同轴度的方法进行研究。[1]

2 同轴度概述

同轴度指的是控制箱体类、轴类的零件孔的被测轴线和基准轴线之间同轴度之间的误差大小，简而言之，就是零件上要求在同一直线的两根轴线之间发生的偏离程度，从控制理论方面来说，同轴的被测轴线与基准轴线之间不同轴程度便是同轴度公差，而被测轴线相对基准轴线位置的变化量则是同轴度误差。[2]

3 同轴度检测误差的影响因素

3.1 测量设备的影响

通常在选定正确的测量方法后，测量结果也会受到不同测量设备之间差异性的影响，由于不同测量设备在设计上具有差异性，所以很难保证检测结果的准确性。在实施零件检测的过程中，测量设备的选择和确定需结合被测零件精度、规格等因素来考虑，尽可能降低或避免同轴度误差问题。

3.2 检测方式的影响

尽管各类检测方法有着不同的优势，但在实施检测时存在一定的局限性，且不同的检测方法具有不同差异性。在对零件的同轴度进行检测之前，需将零件的规格、结构及形状等因素考虑在内，然后在进行检测方法的确定。这一点尤为重要，若检测方法选用错误，则无法获取准确的数据，便无从知晓零件的具体状态。

3.3 检测人员方面

同轴度的检测结果还会受到检测人员能力水平方面的影响，在设备及检测方法相同的情况下，不同的检测人员获取的检测结果也会有所不同，这主要是因为不同的检测人员具有不同的操作技术、分辨能力以及专业水平，从而对检测结果的精确度也存在一定的影响。

4 采用三坐标测量机检测同轴度的方法

4.1 利用直线度间接反应同轴度

若被测零件的截面孔在3个以上，而单孔截面比较狭窄时，为了评价多孔同轴度误差，可以利用直线度间接反应同轴度，同轴度公差值采用直线度公差值来替代，在判断其是否与要求相符合。该检测方法在孔距较远且截面较短的情况下，应用效果会更好。具体检测方法是：依据每档孔轴线的长短来对具体数量加以确定，在孔元素采集完毕之后，将所有圆拟合为一条直线的直线度便是最后的测量结果。[3]

4.2 以两端孔作为基准来评价中间孔

在对3孔以上的零件进行加工的过程中，通常利用工作台或者是旋转刀具来完成加工，但这样的方式会引起工作台或刀具的回转精度误差。对这类孔系同轴度进行检测时，需采用两端孔作为基准来对中间孔进行评价。具体方法是：在两个顶端孔位置构造出一条直线，以该条直线作为基准来对其他孔的同轴度进行评价，这样获取的同轴度误差结果会更准确，还可以将零件真实状态很好的反应出来，并确保数据的精准性。

4.3 公共轴线法的运用

当零件中被测圆柱和基准圆柱之间距离较远时，可以对基准圆柱及被测圆柱进行多个截面的测量，然后将多个截面的连线作为公共轴线，来进行同轴度的测量，测量结果以最大数值为准。

4.4 投影法的运用

部分零件在进行装配及使用的过程中，通常需要用到某个端面来进行定位，在判断这类零件孔系同轴度是否合格时，则可以使用投影法来进行，具体方法是：选择该端面作为基准面，将具有同轴度要求的两个孔在该基准满上进行投影，置零一孔的坐标，另一孔进行中心坐标的设置，再利用公式计算结果来对两孔同轴度符合要求的情况进行间接的判断。

4.5 其他方法

通常情况下，对于壳体和箱体具有多组孔系的零件，可以采取一次性加工处理的办法，將其中的一组孔系（没有刀具或工作台旋转中的一组孔系）视为基准进行测算，从而获取同轴度数值。

5 结语

综上所述，在各类零件实施形位公差测量的过程中，采用同轴度检测方法，为提高实际测量的准确度，便需要从测量物大小、结构及形态方面进行综合分析，结合实际情况选择合理的方式，尽可能避免测量当中可能出现的各类问题，使检测结果的准确度得以提高，从而能够将被测物状态真实的反应出来。

参考文献：

[1]王艳军.三坐标测量机检测同轴度的方法[J].时代农机，2018，45（11）：91.

[2]孙石红，李金校.浅谈三坐标测量机检测同轴度的方法[J].民营科技，2016（05）：33.

[3]徐忠涛.三坐标测量机检测机械加工零件同轴度误差分析[J].科技创新导报，2015，12（20）：52.

作者简介：张斌（1972-），男，陕西渭南大荔人，本科，工程师，研究方向：三坐标测量机的操作与应用;李小涛（1976-），女，陕西宝鸡人，大专，技师，研究方向：三坐标测量机的操作与应用。